SSD固態硬盤——被認為當前高速的存儲介質，尤其在DIY產業有著眾多發燒友支持，被譽為未來數據的最佳存儲方式，高新技術普及推廣的得力悍將。但SSD在服務器領域的應用一直爭議頗多！
2013年的存儲市場，泰國洪水的影響已經越來越少。而作為“存儲先鋒”的SSD在2012年的價格也跌到了人們心里能夠承受的價位。 隨著價格的降低以及耐用性的提升，SSD開始進入企業級用戶的視野。尤其是在服務器市場，服務器+SSD的配置更是被認為未來企業存儲最佳架構，今天我們就來聊一聊，SSD是否真的適合服務器市場呢？
談到SSD固態硬盤，我們就不得不提目前主流的存儲產品——硬盤。硬盤如今是必不可少的存儲介質之一。硬盤內部組成是由一個或者多個鋁制碟片組成，其所有的盤片都裝在一個旋轉軸上，盤片之間是平行且存儲面上都有一個磁頭，磁頭關聯在一個磁頭控制器上，由磁頭控制器負責各個磁頭定位在盤片的指定位置上進行讀寫操作。具體內部構造如下圖：
機械硬盤內部介紹
固態硬盤（SSD）是近年來在出現的全新的存儲介質，簡單的說其就是用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤。固態硬盤的存儲介質分為兩種，一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲介質，另外一種是采用DRAM作為存儲介質。雖然SSD成本較高，但如今在超級本、DIY市場方面已經逐漸普及。其在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。主要區別在內部構造方面，如下圖：
固態硬盤內部介紹
SSD固態硬盤具有高速度、高安全性等特點，但由于一直價格昂貴、容量有限等原因阻礙了其市場推廣。然而，隨著2012年閃存市場價格的不斷下行，容量和耐用性方面的提升，SSD產品也越來越快的接近了大眾承受上線，特別對于企業用戶，SSD開始逐步走進大眾的視野。
與消費產品市場的紅火景象相比，SSD在企業級并沒有人們預期中的火熱。筆者從ZOL技術論壇（硬件/存儲技術）和一些廠商人員中里了解到，相比消費用戶，企業級用戶更加注重產品的穩定性、性價比等，所以企業用戶對SSD固態硬盤高成本的背后是否能體現出產品市場價值？SSD壽命、兼容性、能耗等方面是否能夠滿足企業級市場的需求也值得擔憂。下面我們將全面的對這些議論點進行一次合理的分析探討。
●固態硬盤（SSD）對比機械硬盤優勢在哪？
提到固態硬盤的優勢，那么毋庸置疑的就是速度！而在速度優勢背后，SSD則面臨著價格、容量以及壽命等方面的限制，這也是為何SSD在企業級市場普及如此艱難的原因！
性能為王：奠定普及之路
首先我們這里先談一下SSD和普通硬盤性能方面的表現，相信大多數讀者都對SSD的性能優勢有所有了解。由于SSD固態硬盤沒有磁頭，不存在尋道時間，當讀取指令發出后，固態硬盤直接從閃存顆粒上讀取；傳統的機械硬盤則需要在指令接受后開始尋道。相對于機械硬盤的尋道時間，SSD在傳輸速度上要比普通機械硬盤有很大的優勢。
SSD vs 硬盤速度對比
HD Tune是一款網友非常喜歡的硬盤性能診斷測試工具。我們在這里利用其檢測硬盤的平均傳輸率。上圖為利用HD Tune軟件對三款硬盤的讀取速度進行的測試數據對比，我們可以看在讀取方面SSD擁有非常大的優勢（在服務器等企業級應用方面，數據讀取往往比寫入應用更廣），如此懸殊的成績也只能由SSD硬盤來完成。
科學技術在不斷的發展，相信固態硬盤的技術更趨于完美，高性能一直是驅動產品更新換代的最有效武器，其在未來也將成為企業用戶關注的重點。SSD固態硬盤在速度上的優勢并不僅體現在讀取方面，在寫入、安全性方面同樣有不俗的表現。高性能是推動器未來成為企業主流的最佳利器。這也是2013年SSD固態硬盤的普及的最大助力。
價格劣勢：仍然任重道遠
低功耗、傳輸速度快等特點一直是SSD受用戶追捧的地方。相比于消費級產品，企業級市場如今已經出現高達4TB的固態硬盤。其實固態硬盤最早進入的便是企業領域，2009年固態硬盤在企業級領域的應機械硬盤無力承擔的外部網絡存儲系統中。但是其價格高昂、容量偏低的問題也是阻礙其市場推廣流行所在。
普通硬盤價格
固態硬盤價格搜索
上圖為我在淘寶網中搜到的SSD與固態硬盤的價格，相同容量下 SSD固態硬盤幾乎是機械硬盤的20倍。這種懸殊的價格讓使很多企業用戶望而退步，寧愿放棄速度選擇了更大容量更便宜的機械硬盤。
隨著價格的降低以及SSD在技術上的完善，SSD為企業帶來的利益價值與部署成本的比將進一步拉近，那個時候也許SSD的價格也就微不足道了。但是目前，推廣速度還要看SSD的價格走勢，很可能是依然緩慢前行。
● SSD固態硬盤使用壽命短？
對于企業用戶來說，價格與性能方面反而不是用戶最關注的地方，產品的穩定性反而是他們最重視的要素。
壽命方面一直是企業級用戶選擇SSD的障礙。新浪微博上很多網友也對SSD使用壽命擔憂。認為目前的閃存讀取次數制約了其在企業級用戶方面的應用。
新浪微博
SSD硬盤的壽命的確沒有機器硬盤的壽命長，但是對于用戶來說，上圖中的觀點卻有些夸張，而且隨著企業級SSD的發展，這個壽命問題正逐步被解決，在一些特制的SSD硬盤中，寫入壽命可以達到100萬甚至500萬，整體壽命在20萬年以上。在2012年的IEEE國際電子設備會議Macronix披露他們對P/E次數達到1億次的自我修復NAND的研究。
機械硬盤（左）、SSD固態硬盤（右）
對于企業用戶來說，使用SSD還有一個最大的優勢那就是安全性，由于固態硬盤內部并沒有任何活動部件，即使在發生碰到、劃蹭、震動等意外狀況下依然能夠正常的工作狀態。而機械硬盤由于其磁頭和磁盤等部件需要高速的運轉，往往在不小心翻轉傾斜的情況下就會產品硬盤損壞等問題。SSD硬盤對于企業用戶來說，無疑據有更高的安全性。
在噪音方面，固態硬盤也有著一定的優勢，由于機械硬盤內的磁盤需要高速的旋轉，這往往會產生很大的噪音。試想一下，當我們啟動電腦的時候，尚能聽到硬盤的快速旋轉所產生的噪音，那么對于企業用戶來說，硬盤的個數將會更多，產生的噪音也將更大。
同時盤片的不間斷旋轉摩擦勢必會產生更多的熱量，在加上馬達旋轉的熱量，企業用來散熱的費用也不是個小數目。而SSD硬盤的工作范圍一般在10——70度，對于企業SSD，范圍甚至更廣，這對于SSD適應突發情況，保護數據具有更大的作用。
注意：如果超過了SSD的使用壽命，也不用擔心你的數據，因為SSD最多只是不能寫入，但是數據都還在，只是變成只讀的硬盤罷了。
SSD在服務器領域是如何應用？
在服務器中部署SSD固態硬盤有兩種基本方式：一種是直接將SSD硬盤作為主存儲來使用，一種是使用NAND閃存作為存儲控制器中的高速緩存。SUN是最早推出SSD服務器的廠商,其他大部分廠商都宣布支持SSD固態硬盤，但是除了寶德的PR2012S2之外，其它的廠商僅僅把SSD作為一種選件，而沒有作為一種特點或者類別加以推廣。
部署方式一、將SSD硬盤作為主存儲方式使用
將SSD硬盤直接作為主存儲的廠商來說，其所使用的SSD硬盤一般都是采用標準的硬盤外形，標準的硬盤尺寸的SSD硬盤能夠兼容原有的服務器存儲設施。這樣只需要利用少量的硬盤就能獲得顯著的性能提升。
希捷企業級SSD
但是選擇這種主存儲方式的用戶要注意，原有的服務器存儲設備是否能夠支持SSD硬盤。對于SSD固態硬盤用戶來說，還要考慮另一個問題，那就是要將什么樣的數據保存在SSD硬盤中，雖然我們可以選擇的數據索引、頻繁訪問的數據表或臨時存儲區、日志文件等熱數據。但是很可能今天我們用這頻繁的數據過一段時間就可能不在用，IT管理人員需要連續的對數據使用模式進行監測。一些軟件還能夠根據它的監測結果提供數據分級的建議，例如：SSD硬盤與HDD硬盤之比為1：9。
當然如果你有足夠的資金，那么也可以采用獨立的固態存儲陣列來存儲數據，這樣數據都保存在高速的SSD硬盤上，不過其價格自然不菲，一般只部署用于關鍵應用。
部署方式二：將固態存儲作為緩存
另一種方式則是將SSD當做緩存來部署，這種方式下部署的SSD將給所有的數據和存儲帶來好處，而不僅僅只駐留在SSD層硬盤的數據。由此也克服了SSD硬盤和HDD硬盤之間自動化數據遷移的軟件問題。但為了最大程度地利用SSD硬盤，多大的緩存才合適，什么工作負載應當保存到緩存等問題也困擾著用戶？
用作緩存的SSD
一些固態緩存解決方案被內置到已有的存儲系統中，而另一些固態緩存解決方案作為外部設備來提供。添加閃存作為存儲子系統中的緩存這種增加的緩存容量為大多數操作改進了性能。此外，由于閃存是非易失性的，即使停電，這種緩存將提供某種額外的保護。但像緩存一致性，以及緩存是基于DRAM還是基于閃存的這類問題仍然存在。
緩存方式面臨的主要問題是多少緩存才算足夠。對于許多工作負載和應用，相對于分配給這個應用的所有存儲數量比較少的緩存(5%到20%)足以帶來顯著的性能提高。對于其它工作負載，緩存必須大得足以容納整個卷才能取得明顯的性能增益。
編輯總結：不管固態存儲如何部署，都將帶來顯著的性能提高。如何選擇服務器SSD取決于你所需要的性能，以及在服務器上安裝的具體應用。當然，更取決于你的資金狀況。
SSD固態硬盤：如何瞄準中國存儲產業
1.補齊短板是王道
雖然SSD在性能方面比機械硬盤擁有絕對的優勢，但是產品仍有一些局限性需要解決，例如硬盤的容量問題、硬盤的價格問題，以及硬盤在壽命上的問題是否能夠得到完美的解決都關系到SSD是否能夠在企業級市場普及。
服務器中應用SSD
只有隨著技術的發展，SSD價格、壽命等問題得到很大的改善，也就是機械硬盤存在的理由被SSD抹除，那么，周邊硬件的提升使其瓶頸體現會越來越明顯其實總的來說。固態硬盤所面對的問題不是在產品性能上，而是如何讓消費者相信所付出的昂貴代價換回的產品價值也是相當的！
2.加大推廣是要務
盡快SSD在技術方面需要完善，但是只要隨著技術的發展，SSD勢必會更加完善。但是如何打開服務器市場則是目前需要立刻解決的難題。固體硬盤如今在消費用戶方面已經有非常不錯的普及程度，接下來要做的而是如何說服企業用戶購買使用SSD固態硬盤。
SSD 固態硬盤發展預測（來源于：集邦集團）
從上圖我們可以看出，隨著時間的推移，在2013年，用戶將會有一個大的提升，但是對于企業用戶來說，產品的性能、安全性才是突破口，值得慶幸的是，自2009年以來，越來越多的制造廠商愿意從自身開始，不斷的開發技術進步，成本節約，這也將成為SSD進軍服務器市場的最大助力。
SSD 固態硬盤發展趨勢預測
隨著大數據時代的到來，企業將面臨越來越多的存儲挑戰，在解決這些問題的時候，固態存儲正發揮著至關重要的作用。在下文中，我們將重點討論適用于服務器的SSD，以及其可能存在的不同因素。
1.價格降低
隨著技術的發展，如今的NAND Flash廠商在2010年第四季將陸續轉進2xnm的制程，在產品出產合格率和產量上都有很大的提升，而隨著Flash的成本下降將很可能反映在固態硬盤產品的售價上，價格的下降將有效提升企業用戶購買的意愿。
SSD價格預測百分比
2.壽命更長
企業用戶不采用SSD硬盤的最大原因就是其在壽命方面的表現，雖然如今在一些特定的SSD硬盤其寫入壽命能夠500萬次，但很難普及，而且在價格方面也是一個很大的阻礙，隨著技術的提升，理論但由于其技術特性，重復讀寫在單一的區塊上，如何改善設計和平均分配，將大大提升SSD的壽命。
3.有議論文章表示過，廠商在制作過程中可以采取3種方式來改變現狀：
（1）.用回老式傳統的SLC芯片（強制每個存儲單位只可存取一個數據）
（2）.控制IC的過程中，設計更優良的抹除方式，達到平均計算
（3）.采用新的硬件結構，例如使用緩沖存儲器來減少NAND Flash的寫入次數
SLC芯片的寫入次數支持高達10萬次，對于企業用戶來說，壽命往往是他們最看重的部分。而平均抹除則是跨入固態硬盤制造廠商的基本技術，如果能在主區域處理靜態數據，或者增加靜態平均，是否可以改善問題？總之，我們還需要等待新的產品出現才能得到答案。
文章總結：SSD固態硬盤壟斷存儲市場是不可避免的，而對于企業市場來說，SSD更是有著得天獨厚的優勢，隨著價格降低以及穩定性提高固態硬盤的上升空間更大。SSD性能上的優勢讓其在未來成長的潛力不可小覷，而且大數據時代的來臨更是讓固態硬盤走向市場的速度更快。2013年，企業級SSD市場大有可期！
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